JPH10299548A - Electronic governor device for internal combustion engine - Google Patents

Electronic governor device for internal combustion engine

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Publication number
JPH10299548A
JPH10299548A JP10613297A JP10613297A JPH10299548A JP H10299548 A JPH10299548 A JP H10299548A JP 10613297 A JP10613297 A JP 10613297A JP 10613297 A JP10613297 A JP 10613297A JP H10299548 A JPH10299548 A JP H10299548A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotation speed
signal
internal combustion
combustion engine
phase difference
Prior art date
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Pending
Application number
JP10613297A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidetoshi Suzuki
秀利 鈴木
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Mahle Electric Drive Systems Co Ltd
Original Assignee
Kokusan Denki Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH10299548A publication Critical patent/JPH10299548A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electronic governor device for an internal combustion engine having good responsiveness and high stability of a rotational speed. SOLUTION: This electronic governor device for an internal combustion engine is provided with a phase difference detector 24 outputting a phase difference signal displaying a phase difference between a rotational speed detection signal output by a rotational speed detector 3 detecting a rotational speed of an internal combustion engine 1 and a target rotational speed signal output by a target rotational speed setter 4, frequency deviation detector 23 outputting a frequency deviation signal displaying a frequency deviation between the rotational speed detection signal and the target rotational speed signal, arithmetic circuit 25 generating a control signal Q changing a level in accordance with changing of the phase difference signal and the frequency deviation signal, and a drive part 6 giving a drive current Id modulated by the control signal Q to an actuator 8. Here, so as to fix a phase difference between the rotational speed detection signal and the target rotational speed signal, the actuator 8 is controlled, a rotational speed of the engine is conformed to a target rotational speed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の回転数
を目標回転数に一致させるように制御する内燃機関用電
子ガバナ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electronic governor for an internal combustion engine that controls the rotational speed of the internal combustion engine to be equal to a target rotational speed.

【0002】[0002]

【従来の技術】商用周波数の交流電力を供給するために
用いる内燃機関駆動発電機(エンジン発電機)では、内
燃機関の回転数を目標回転数に保つことが必要であり、
周波数変動が少ない高品質の電力を供給するために、内
燃機関の回転数変動をできるだけ小さくすることが必要
とされる。そのため、交流発電機を駆動する内燃機関で
は回転数をフィードバック制御する電子ガバナ装置を備
えて、その回転数を目標回転数に一致させるように運転
することが行われている。
2. Description of the Related Art In an internal combustion engine drive generator (engine generator) used for supplying AC power of a commercial frequency, it is necessary to keep the rotation speed of the internal combustion engine at a target rotation speed.
In order to supply high-quality electric power with little frequency fluctuation, it is necessary to make the rotation speed fluctuation of the internal combustion engine as small as possible. Therefore, an internal combustion engine that drives an AC generator is provided with an electronic governor device that performs feedback control of the rotation speed, and is operated so that the rotation speed matches the target rotation speed.

【0003】近年、電力の供給と給湯とを効率よく行う
コジェネレーションシステムが普及しつつあるが、その
システムの中で用いる内燃機関駆動発電機においては、
発電機の出力周波数の変動範囲を±0.1[Hz]以下
に抑えることが要求される。そのため、電子ガバナ装置
を備えた内燃機関の需要が高まるとともに、ガバナ装置
による回転数制御の精度を高めることが必要とされるよ
うになっている。
[0003] In recent years, cogeneration systems for efficiently supplying power and supplying hot water have become widespread. In an internal combustion engine driven generator used in the system,
It is required that the fluctuation range of the output frequency of the generator be suppressed to ± 0.1 [Hz] or less. For this reason, the demand for an internal combustion engine having an electronic governor device has been increasing, and it has become necessary to increase the accuracy of rotation speed control by the governor device.

【0004】内燃機関用電子ガバナ装置では、内燃機関
の回転数を検出するセンサの出力周波数を電圧信号に変
換して得た回転数検出信号と、目標回転数を示す電圧信
号とを比較演算して、両信号の偏差を零にするように機
関への燃料の供給量を制御するのが一般的である。例え
ば、特願平2−277112号に開示された電子ガバナ
装置は、図5に示したように、負荷を駆動する内燃機関
1への燃料の供給量を調節する燃料供給量調節装置2
と、内燃機関1の実回転数に比例した電圧値を有する回
転数検出信号Vn を出力する回転数検出器3´と、内燃
機関の目標回転数に比例した電圧値を有する目標回転数
信号Vnoを出力する目標回転数設定器4´と、回転数検
出信号Vn と目標回転数信号Vnoとを入力として実回転
数を目標回転数に一致させるために必要な燃料供給量調
節装置2の操作量を演算して該操作量を与える制御信号
Qを出力する制御演算部5´と、制御信号Qを入力とし
て内燃機関の実回転数を目標回転数に一致させるために
必要な駆動電流を燃料供給量調節装置に与える駆動部6
´とにより構成されている。
In an electronic governor for an internal combustion engine, a rotation speed detection signal obtained by converting an output frequency of a sensor for detecting the rotation speed of the internal combustion engine into a voltage signal is compared with a voltage signal indicating a target rotation speed. In general, the amount of fuel supplied to the engine is controlled so that the difference between the two signals becomes zero. For example, as shown in FIG. 5, an electronic governor device disclosed in Japanese Patent Application No. 2-277112 discloses a fuel supply amount adjusting device 2 that adjusts a fuel supply amount to an internal combustion engine 1 that drives a load.
A rotation speed detector 3 'for outputting a rotation speed detection signal Vn having a voltage value proportional to the actual rotation speed of the internal combustion engine 1; and a target rotation speed signal Vno having a voltage value proportional to the target rotation speed of the internal combustion engine. , And the amount of operation of the fuel supply amount adjusting device 2 required to make the actual rotation speed coincide with the target rotation speed by inputting the rotation speed detection signal Vn and the target rotation speed signal Vno. And a control operation unit 5 'for outputting a control signal Q for giving the operation amount, and supplying a drive current necessary for matching the actual rotation speed of the internal combustion engine to the target rotation speed with the control signal Q as an input. Driving unit 6 to be applied to the quantity adjusting device
'.

【0005】図5に示した電子ガバナ装置において、燃
料供給量調節装置2は、内燃機関1への燃料の供給量を
調節するスロットルバルブ等の燃料供給量調節手段7
と、与えられた駆動電流Id の大きさに応じた変位を生
じる出力部を有して、該出力部の変位により燃料供給量
調節手段7を操作するアクチュエータ8とからなってい
る。また回転数検出器3´は、リラクタ3a1を有して機
関のクランク軸に取り付けられたロータ3aと、該ロー
タのリラクタにより生じさせられる磁束の変化を検出し
てパルス信号Pn を発生する信号発電子3bとを有する
周知の信号発生器3Aと、該信号発生器3Aの出力パル
ス信号の周波数を電圧信号に変換して回転数検出信号V
n を出力する周波数/電圧変換器(F/Vコンバータ)
3Bとからなっている。
In the electronic governor shown in FIG. 5, a fuel supply adjusting device 2 includes a fuel supply adjusting means 7 such as a throttle valve for adjusting the amount of fuel supplied to the internal combustion engine 1.
And an actuator 8 which has an output unit which produces a displacement according to the magnitude of the applied drive current Id, and which operates the fuel supply amount adjusting means 7 by the displacement of the output unit. The rotational speed detector 3 'has a reluctor 3a1 and is mounted on a crankshaft of the engine. A signal generator for detecting a change in magnetic flux generated by the reluctor of the rotor and generating a pulse signal Pn. A well-known signal generator 3A having electrons 3b, and a frequency detection signal V obtained by converting the frequency of an output pulse signal of the signal generator 3A into a voltage signal.
Frequency / voltage converter (F / V converter) that outputs n
3B.

【0006】目標回転数設定器4´は、抵抗R1 及びR
2 からなる抵抗分圧回路を備えていて、一定の電源電圧
を該分圧回路により分圧して機関の目標回転数に比例し
た電圧値を有する目標回転数信号Vnoを出力する。また
駆動部6´は、回転数検出信号Vn の大きさに応じて波
高値または周波数が変化する繰り返し波形のパルス幅変
調用信号Vc を出力するパルス幅変調用信号発生器11
と、制御演算部5´から得られる制御信号Qとパルス幅
変調用信号VC とを比較して、制御信号Qがパルス幅変
調用信号を超えている期間と該制御信号がパルス幅変調
用信号以下になっている期間とで状態を異にするパルス
波形の信号をパルス幅変調制御信号Vqとして出力する
パルス幅変調器12と、パルス幅変調制御信号を入力と
して内燃機関の実回転数を目標回転数に一致させるため
に必要な駆動電流をアクチュエータ8に与える駆動回路
13とからなっている。
[0006] The target rotational speed setting device 4 'comprises resistors R1 and R
A voltage divider circuit for dividing a constant power supply voltage to output a target speed signal Vno having a voltage value proportional to the target speed of the engine. Further, the drive unit 6 'outputs a pulse width modulation signal generator 11 which outputs a pulse width modulation signal Vc of a repetitive waveform whose peak value or frequency changes according to the magnitude of the rotation speed detection signal Vn.
And the control signal Q obtained from the control operation unit 5 'and the pulse width modulation signal VC, and the period in which the control signal Q exceeds the pulse width modulation signal and the control signal Q A pulse width modulator 12 that outputs a signal of a pulse waveform whose state is different between the following periods as a pulse width modulation control signal Vq, and a pulse width modulation control signal that is input to set the actual rotation speed of the internal combustion engine And a drive circuit 13 for supplying a drive current necessary for matching the rotation speed to the actuator 8.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、機関の
回転数に比例した周波数を電圧信号に変換して回転数検
出信号を得るようにした場合には、F/Vコンバータが
有する遅れ要素(コンデンサの充放電回路)による応答
遅れと、該コンバータの出力に含まれるリップルとによ
り制御の安定性が低下するという問題があった。
As described above, when a frequency proportional to the engine speed is converted into a voltage signal to obtain a speed detection signal, a delay element of the F / V converter is required. There has been a problem that control stability is reduced due to a response delay due to the (charge / discharge circuit of the capacitor) and a ripple included in the output of the converter.

【0008】また図5に示した構成では、目標回転数設
定器4´を構成する抵抗器の抵抗値のばらつき等により
目標回転数設定器のダイアル目盛りと目標回転数信号と
の対応関係が変化するため、製品毎に微調整を行う必要
があり、面倒であった。
In the configuration shown in FIG. 5, the correspondence between the dial scale of the target speed setting device and the target speed signal changes due to the variation in the resistance value of the resistors constituting the target speed setting device 4 '. Therefore, fine adjustment must be performed for each product, which is troublesome.

【0009】本発明の目的は、回転数の安定性を容易に
高めることができるようにした内燃機関用電子ガバナ装
置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an electronic governor device for an internal combustion engine which can easily increase the stability of the rotational speed.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、負荷を駆動す
る内燃機関への燃料の供給量を調節する燃料供給量調節
装置と、内燃機関の実回転数を示す回転数検出信号を出
力する回転数検出器と、内燃機関の目標回転数を与える
目標回転数信号を出力する目標回転数設定器と、回転数
検出信号と目標回転数信号とを入力として実回転数を目
標回転数に一致させるために必要な燃料供給量調節装置
の操作量を与える制御信号を出力する制御演算部と、制
御信号を入力として内燃機関の実回転数を目標回転数に
一致させるために必要な駆動電流を前記燃料供給量調節
装置に与える駆動部とを備えた内燃機関用電子ガバナ装
置に係わるものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a fuel supply amount adjusting device for adjusting a fuel supply amount to an internal combustion engine for driving a load, and outputs a rotational speed detection signal indicating an actual rotational speed of the internal combustion engine. A rotation speed detector, a target rotation speed setting device that outputs a target rotation speed signal that gives a target rotation speed of the internal combustion engine, and an actual rotation speed that matches the target rotation speed by inputting the rotation speed detection signal and the target rotation speed signal. A control operation unit that outputs a control signal that gives an operation amount of the fuel supply amount adjustment device necessary to cause the control signal to be input, and a drive current that is required to match the actual rotation speed of the internal combustion engine to the target rotation speed by inputting the control signal. The present invention relates to an electronic governor device for an internal combustion engine, comprising: a drive unit provided to the fuel supply amount adjusting device.

【0011】本発明においては、上記回転数検出器とし
て、内燃機関の実回転数に比例した周波数の信号を回転
数検出信号として出力するものを用い、目標回転数設定
器は、目標回転数に相当する周波数の信号を目標回転数
信号として出力するように構成する。
In the present invention, as the rotation speed detector, a device which outputs a signal having a frequency proportional to the actual rotation speed of the internal combustion engine as a rotation speed detection signal is used. The signal of the corresponding frequency is configured to be output as the target rotation speed signal.

【0012】また制御演算部は、基本的には、回転数検
出信号の位相と目標回転数信号の位相とをデジタル的に
比較して得た両信号の位相差をD/Aコンバータ等によ
り電圧信号に変換して位相差信号を出力する位相差検出
器と、該位相差信号を入力として回転数検出信号及び目
標回転数信号の位相差を零とするかまたは該位相差を一
定にするように位相差信号に応じてレベルが変化する信
号を制御信号として発生する制御信号発生回路とを備え
ることにより構成できる。
Further, the control operation unit basically converts the phase difference between the two signals obtained by digitally comparing the phase of the rotation speed detection signal and the phase of the target rotation speed signal with a D / A converter or the like. A phase difference detector that converts the phase difference signal into a signal and outputs the phase difference signal, and the phase difference between the rotation speed detection signal and the target rotation speed signal is reduced to zero or the phase difference is made constant by inputting the phase difference signal. And a control signal generation circuit that generates a signal whose level changes according to the phase difference signal as a control signal.

【0013】制御演算部の基本的な構成は上記の通りで
あるが、同期引き込み時間を短縮し、誤同期を防止する
ためには、上記位相差検出器の外に、回転数検出信号と
目標回転数信号とを入力として両入力信号の周波数偏差
を電圧信号に変換して周波数偏差信号を出力する周波数
偏差検出器を設けて、位相差信号及び周波数偏差信号の
双方に応じて制御信号を発生させるようにするのが好ま
しい。この場合、制御信号発生回路は、位相差信号及び
周波数偏差信号を入力として位相差を零または一定に
し、周波数偏差を零にするように位相差信号及び周波数
偏差信号に応じてレベルが変化する信号を制御信号とし
て出力するように構成する。
Although the basic configuration of the control operation unit is as described above, in order to reduce the synchronization pull-in time and prevent erroneous synchronization, a rotation speed detection signal and a target A frequency deviation detector that receives the rotation speed signal as input and converts the frequency deviation of both input signals into a voltage signal and outputs a frequency deviation signal is provided, and generates a control signal according to both the phase difference signal and the frequency deviation signal. It is preferable to make it possible. In this case, the control signal generation circuit receives the phase difference signal and the frequency deviation signal as inputs, sets the phase difference to zero or constant, and changes the level according to the phase difference signal and the frequency deviation signal so that the frequency deviation becomes zero. Is output as a control signal.

【0014】回転数検出信号の位相と目標回転数信号の
位相とをデジタル的に比較して得た位相差を電圧信号に
変換する位相差検出器は、F/Vコンバータのような大
きな遅れ要素を持たない。従って、上記のように回転数
検出信号と目標回転数信号との位相差を零または一定に
するように制御する制御ループを設けると、制御系に問
題になるような応答遅れが生じるのを防ぐことができ
る。また上記位相差検出器は、その出力にリップルを含
まないため、制御演算部にリップルが入力されて制御の
安定性が損なわれるのを防ぐことができる。
A phase difference detector for converting a phase difference obtained by digitally comparing the phase of a rotation speed detection signal and the phase of a target rotation speed signal into a voltage signal is a large delay element such as an F / V converter. Do not have. Therefore, by providing a control loop for controlling the phase difference between the rotation speed detection signal and the target rotation speed signal to be zero or constant as described above, it is possible to prevent a response delay that may cause a problem in the control system. be able to. Further, since the output of the phase difference detector does not include a ripple, it is possible to prevent the stability of the control from being impaired due to the input of the ripple to the control operation unit.

【0015】位相差検出器に加えて、周波数偏差検出器
を設けて、回転数検出信号と目標回転数信号との位相差
を零または一定にし、両信号の周波数偏差を零にするよ
うに制御する構成をとった場合には、周波数偏差を零に
する制御動作により、内燃機関の回転数が速かに設定回
転数に近付けられた後に、回転数検出信号と目標回転数
信号との位相差を零にするかまたは一定にするように制
御が行われるので、機関の回転数が目標回転数に整定す
るまでに要する時間を短くすることができる。また回転
数検出信号の位相と目標回転数信号の位相とを一致させ
る制御のみを行わせた場合には、目標回転数の2倍の回
転数で機関が回転している時にも回転数検出信号の位相
と目標回転数信号の位相とが一致して誤同期することが
あり得るが、上記のように、周波数偏差を設定範囲以下
に減少させる制御を併用すると、このような不都合が起
こるのを防ぐことができる。
In addition to the phase difference detector, a frequency deviation detector is provided to control the phase difference between the rotation speed detection signal and the target rotation speed signal to be zero or constant, and to make the frequency deviation of both signals zero. In the case where the rotation speed of the internal combustion engine quickly approaches the set rotation speed by the control operation for reducing the frequency deviation to zero, the phase difference between the rotation speed detection signal and the target rotation speed signal is obtained. Is controlled so as to be zero or constant, the time required for the engine speed to settle to the target engine speed can be shortened. When only the control for matching the phase of the rotation speed detection signal with the phase of the target rotation speed signal is performed, the rotation speed detection signal is output even when the engine is rotating at twice the rotation speed of the target rotation speed. It is possible that the phase of the target rotational speed signal coincides with the phase of the target rotational speed signal, causing erroneous synchronization. However, if the control for reducing the frequency deviation to be equal to or less than the set range is used together as described above, Can be prevented.

【0016】周波数偏差を設定範囲以下に減少させる制
御を併用する場合には、遅れ要素を有するF/Vコンバ
ータが必要になるが、周波数偏差を零にしようとする制
御は、目標回転数から大きくずれている機関の回転数を
目標回転数に近付ける際に有効に働き、目標回転数付近
で運転が行われる定常運転時には制御にほとんど影響を
与えないため、F/Vコンバータに含まれる遅れ要素
が、定常運転時の応答に問題になるような影響を与える
ことはない。
When the control for reducing the frequency deviation to be equal to or less than the set range is used together, an F / V converter having a delay element is required. It works effectively when the rotational speed of the deviated engine approaches the target rotational speed, and has little effect on control during steady-state operation in which operation is performed near the target rotational speed. However, there is no adverse effect on the response during steady operation.

【0017】内燃機関の負荷が交流発電機である場合に
は、該交流発電機の出力周波数が機関の回転数に比例し
ているので、該交流発電機の出力から回転数検出信号を
得るように回転数検出器を構成することができる。この
ように構成すると、回転数を検出するために特別の検出
器を設ける必要がなくなるので、制御系の構成を簡単に
することができる。
When the load of the internal combustion engine is an AC generator, the output frequency of the AC generator is proportional to the engine speed, so that a rotation speed detection signal is obtained from the output of the AC generator. The rotation speed detector can be constituted as follows. With this configuration, it is not necessary to provide a special detector for detecting the number of rotations, so that the configuration of the control system can be simplified.

【0018】内燃機関の回転動作を微視的に見ると、機
関のピストンが上死点に向けて上昇していく過程ではク
ランク軸の回転速度が低下していき、シリンダ内で生じ
る爆発によりピストンが下死点に向けて下降していく過
程で機関の回転速度が上昇して最大値に達するため、機
関のクランク軸の回転速度は機関の燃焼サイクルの影響
を受けて細かく変動する。従って、回転数検出器が機関
の1回転当り多数のパルスを発生するように構成してお
くと、機関が1回転する間に発生する多数のパルスのそ
れぞれの位相が機関の燃焼サイクルの影響を受けて細か
く変動し、クランク軸の微視的な回転数の変化がそのま
ま検出されることになるため、制御の安定性が低下する
おそれがある。特に機関の低速時には、燃焼サイクルの
変化による回転数変動が大きくなるため、上記のよう
に、燃焼サイクルの変化による回転数検出信号の位相変
化が検出されると制御が不安定になり易い。
When the rotation operation of the internal combustion engine is microscopically observed, the rotation speed of the crankshaft decreases as the piston of the engine rises toward the top dead center, and the piston explodes in the cylinder. In the process of descending toward the bottom dead center, the rotational speed of the engine increases and reaches a maximum value, so that the rotational speed of the crankshaft of the engine fluctuates finely under the influence of the combustion cycle of the engine. Therefore, if the rotation speed detector is configured to generate a large number of pulses per rotation of the engine, the phase of each of the large number of pulses generated during one rotation of the engine affects the effect of the combustion cycle of the engine. As a result, the rotation speed of the crankshaft fluctuates finely, and the microscopic change in the number of revolutions of the crankshaft is detected as it is. In particular, when the engine is running at a low speed, fluctuations in the rotation speed due to changes in the combustion cycle become large. Therefore, as described above, when a phase change in the rotation speed detection signal due to the change in the combustion cycle is detected, the control tends to be unstable.

【0019】このような問題が生じるのを防ぐために
は、回転数検出器が、内燃機関の燃焼サイクル変動周波
数に等しい回転数検出用パルスを回転数検出信号として
発生するように構成し、目標回転数設定器は、目標回転
数における機関の燃焼サイクル変動周波数に等しい周波
数のパルス信号を目標回転数信号として発生するように
構成するのが好ましい。
In order to prevent such a problem from occurring, the rotational speed detector is configured to generate a rotational speed detection pulse equal to the combustion cycle fluctuation frequency of the internal combustion engine as a rotational speed detection signal, and to set a target rotational speed. Preferably, the number setting device is configured to generate a pulse signal having a frequency equal to the combustion cycle fluctuation frequency of the engine at the target speed as the target speed signal.

【0020】ここで燃焼サイクル変動周波数をfx 、機
関の気筒数をn、目標回転数をNo[rpm]とする
と、クランク軸が2回転する間に1回爆発が行われる4
サイクル機関では、下記の式により燃焼サイクル変動周
波数fx が与えられる。
Here, assuming that the combustion cycle fluctuation frequency is fx, the number of cylinders of the engine is n, and the target rotational speed is No [rpm], one explosion occurs during two revolutions of the crankshaft.
In a cycle engine, the combustion cycle fluctuation frequency fx is given by the following equation.

【0021】 fx =(No /60)×(n/2) …(1) また1回転当たり1回爆発が行われる2サイクル機関で
は、下記の式により燃焼サイクル変動周波数fx が与え
られる。
Fx = (No / 60) × (n / 2) (1) In a two-cycle engine in which one explosion is performed per rotation, the combustion cycle fluctuation frequency fx is given by the following equation.

【0022】 fx =(No /60)×n …(2) 機関の目標回転数を3600[rpm ]とした場合、4サ
イクル4気筒内燃機関の燃焼サイクル変動周波数は12
0[Hz]となり、2サイクル4気筒内燃機関の燃焼サ
イクル変動周波数は240[Hz]となる。即ち、4サ
イクル4気筒内燃機関において、機関の目標回転数を3
600[rpm ]とする場合には、目標回転数信号の周波
数を120[Hz]とし、機関の回転数が3600[rp
m ]に等しいときに回転数検出信号の周波数が120
[Hz]となるように、回転数検出器を構成しておけば
よい。また2サイクル4気筒内燃機関において、機関の
目標回転数を3600[rpm ]とする場合には、目標回
転数信号の周波数を240[Hz]とし、機関の回転数
が3600[rpm ]に等しいときに回転数検出信号の周
波数が240[Hz]となるように、回転数検出器を構
成しておけばよい。
Fx = (No / 60) × n (2) Assuming that the target engine speed is 3600 [rpm], the combustion cycle fluctuation frequency of the four-cycle four-cylinder internal combustion engine is 12
0 [Hz], and the combustion cycle fluctuation frequency of the two-cycle four-cylinder internal combustion engine is 240 [Hz]. That is, in a 4-cycle 4-cylinder internal combustion engine, the target engine speed is set to 3
In the case of 600 [rpm], the frequency of the target speed signal is set to 120 [Hz], and the engine speed is set to 3600 [rp].
m] is equal to 120.
The rotation speed detector may be configured to be [Hz]. When the target engine speed is set to 3600 [rpm] in a two-cycle four-cylinder internal combustion engine, when the frequency of the target engine speed signal is 240 [Hz] and the engine speed is equal to 3600 [rpm]. The rotation speed detector may be configured so that the frequency of the rotation speed detection signal becomes 240 [Hz].

【0023】上記のように、内燃機関の燃焼サイクル変
動周波数に等しい周波数を有する回転数検出用パルスを
発生するように回転数検出器を構成し、目標回転数にお
ける機関の燃焼サイクル変動周波数に等しい周波数のパ
ルス信号を目標回転数信号として発生するように目標回
転数設定器を構成しておくと、常に、ピストンの同じ位
置で回転数検出用パルスの位相と目標回転数信号(パル
ス)の位相とを比較して回転数を制御することになるの
で、燃焼サイクルの変動に伴うクランク時の回転数の細
かい変化が制御に影響を及ぼすのを防いで、制御を安定
にすることができる。
As described above, the rotation speed detector is configured to generate a rotation speed detection pulse having a frequency equal to the combustion cycle fluctuation frequency of the internal combustion engine, and is equal to the combustion cycle fluctuation frequency of the engine at the target rotation speed. If the target speed setting device is configured to generate a frequency pulse signal as a target speed signal, the phase of the speed detection pulse and the phase of the target speed signal (pulse) will always be at the same position of the piston. Thus, the rotation speed is controlled in comparison with the above, so that it is possible to prevent a minute change in the rotation speed at the time of cranking due to the fluctuation of the combustion cycle from affecting the control, and to stabilize the control.

【0024】4サイクル機関の場合には、2回転当り1
回爆発が行われるため、上記のように、回転数検出器が
燃焼サイクル変動周波数に等しい周波数の回転数検出用
パルスを発生させるようにした場合には、2回転に1回
ピストンの同じ位置で回転数検出用パルスを発生させる
ことになる。しかし本発明はこのような場合に限定され
るものではなく、4サイクル機関の場合は、燃焼サイク
ル変動周波数の2倍の周波数を有する回転数検出用パル
スを発生するように回転数検出器を構成して、各回転毎
にピストンの同じ位置で回転数検出用パルスを発生させ
るようにしてもよい。このように構成した場合には、爆
発が行われる回転と爆発が行われない回転とで、回転数
検出用パルスが発生する際の条件が異なることになる
が、実用上問題になるような不安定現象は生じないこと
が確認されている。特に気筒数が多い場合には、燃焼サ
イクルの変動に伴なうクランク軸の回転数の変化が少く
なるため、燃焼サイクル変動周波数の2倍の周波数を有
する回転数検出用パルスを発生するように回転数検出器
を構成して、毎回ピストンの同じ位置で回転数検出用パ
ルスを発生させても大きな問題は生じない。
In the case of a four-cycle engine, one for every two revolutions
As described above, if the rotational speed detector generates a rotational speed detection pulse having a frequency equal to the combustion cycle fluctuation frequency as described above, once every two rotations at the same position of the piston. A pulse for detecting the number of revolutions is generated. However, the present invention is not limited to such a case, and in the case of a four-cycle engine, the rotation speed detector is configured to generate a rotation speed detection pulse having a frequency twice the combustion cycle fluctuation frequency. Then, a rotation speed detection pulse may be generated at the same position of the piston for each rotation. In such a configuration, the condition for generating the rotation number detection pulse differs between the rotation in which the explosion is performed and the rotation in which the explosion is not performed. It has been confirmed that no stability phenomenon occurs. In particular, when the number of cylinders is large, the change in the number of revolutions of the crankshaft accompanying the change in the combustion cycle is small, so that a pulse for detecting the number of revolutions having a frequency twice as high as the combustion cycle fluctuation frequency is generated. Even if a rotation speed detector is configured to generate a rotation speed detection pulse at the same position of the piston each time, no major problem occurs.

【0025】回転数検出器としては、機関の燃焼サイク
ル変動周波数とは関係なく、クランク軸の所定の回転角
度位置でパルス信号を発生する信号発生器を用いること
ができるが、この場合、クランク軸の1回転当たり1個
の割合、または2回転当り1個の割合で回転数検出用パ
ルスを発生する信号発生器を用いるのが好ましい。この
ような信号発生器を回転数検出器として用いると、回転
数検出用パルスは常にクランク軸の一定の回転角度位置
で発生することになるため、燃焼サイクルの変動に伴う
回転数の微視的な変化が制御に影響を与えるのを防いで
制御の安定性を高めることができる。
As the rotational speed detector, a signal generator that generates a pulse signal at a predetermined rotational angle position of the crankshaft can be used regardless of the combustion cycle fluctuation frequency of the engine. It is preferable to use a signal generator that generates a rotation number detection pulse at a rate of one rotation per rotation or one rotation per two rotations. When such a signal generator is used as a rotation speed detector, the rotation speed detection pulse is always generated at a constant rotation angle position of the crankshaft, so that the rotation speed due to the fluctuation of the combustion cycle is microscopically measured. It is possible to prevent the change from affecting the control, thereby improving the stability of the control.

【0026】上記の信号発生器としては、1つのリラク
タ(誘導子)を備えて機関のクランク軸に取り付けられ
たロータと、該ロータのリラクタにより生じさせられる
磁束の変化を検出してパルス信号を発生する信号発電子
とからなる周知のものを用いることができる。このよう
な信号発生器を用いる場合、信号発電子の磁極部の位置
をリラクタが通過する際(リラクタが信号発電子の磁極
部との対向を開始する際、及び該対向を終了する際)に
極性が異なる2つのパルス信号が発生するが、回転数検
出用パルスとしては、該2つのパルス信号の内の一方を
用いる。
The signal generator includes a rotor equipped with one reluctor (inductor) and attached to the crankshaft of the engine, and detects a change in magnetic flux generated by the reluctor of the rotor to generate a pulse signal. A well-known signal consisting of generated signal emission can be used. When such a signal generator is used, when the reluctor passes through the position of the magnetic pole portion of the signal emission (when the reluctor starts facing the magnetic pole portion of the signal emission and ends the facing). Two pulse signals having different polarities are generated, and one of the two pulse signals is used as a rotation speed detection pulse.

【0027】機関のクランク軸の特定の回転角度位置で
パルス信号を発生する信号発生器を回転数検出器として
用いる場合、上記のように、クランク軸の1回転当たり
1個の回転数検出用パルスを発生させるようにしておけ
ば、該回転数検出用パルスは毎回一定の回転角度位置で
発生するので、機関の燃焼サイクルの変化に伴う回転数
の微視的変化が制御に影響を与えないようにすることが
できる。
When a signal generator that generates a pulse signal at a specific rotation angle position of the crankshaft of the engine is used as a rotation speed detector, one rotation speed detection pulse per one rotation of the crankshaft is used as described above. Is generated, the rotation speed detection pulse is generated at a constant rotation angle position each time, so that a microscopic change in the rotation speed due to a change in the combustion cycle of the engine does not affect the control. Can be

【0028】またクランク軸が1回転する間に1/2回
転するカム軸に信号発生器のロータを取り付けて、カム
軸の1回転当り1個の割合で(クランク軸の2回転当り
1個の割合で)回転数検出用パルスを発生させるように
した場合も、該パルスは一定の回転角度位置で発生する
ので、同様に、機関の燃焼サイクルの変化に伴う回転数
の微視的変化が制御に影響を与えないようにすることが
できる。
A signal generator rotor is mounted on a camshaft which rotates by 間 に during one rotation of the crankshaft, and the rotor of the signal generator is mounted at a rate of one rotation per rotation of the camshaft (one rotation per two rotations of the crankshaft). Also, when a pulse for detecting the number of revolutions is generated, the pulse is generated at a constant rotation angle position, so that the microscopic change in the number of revolutions accompanying the change in the combustion cycle of the engine is similarly controlled. Can not be affected.

【0029】上記目標回転数設定器は、水晶振動子また
はセラミック振動子により周波数が一定に制御される基
準発振器の出力周波数を分周して目標回転数検出信号を
得るように構成するのが好ましい。
The target rotation speed setting device is preferably configured to divide the output frequency of a reference oscillator whose frequency is controlled to be constant by a crystal oscillator or a ceramic oscillator to obtain a target rotation speed detection signal. .

【0030】このように構成すると、周囲温度の変化
や、回路定数のばらつきなどにより目標回転数検出信号
の周波数が変動するのを防ぐことができるため、製品毎
の特性のばらつきを少なくすることができ、製品出荷の
際の微調整を省略することができる。
With this configuration, it is possible to prevent the frequency of the target rotation speed detection signal from fluctuating due to a change in ambient temperature, a variation in circuit constants, and the like. Thus, fine adjustment at the time of product shipment can be omitted.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】図1は本発明に係わる内燃機関用
電子ガバナ装置の構成例を示したもので、同図において
1は所定の負荷を駆動する内燃機関、2は内燃機関1へ
の燃料の供給量を調節する燃料供給量調節装置、3は内
燃機関1の実回転数に比例した周波数の回転数検出信号
Vf を出力する回転数検出器、4は内燃機関の目標回転
数に比例した周波数の目標回転数信号Vfoを出力する目
標回転数設定器、5は回転数検出信号Vf と目標回転数
信号Vfoとを入力として、機関の実回転数を目標回転数
に一致させるために必要な燃料供給量調節装置の操作量
を演算して該操作量を与える制御信号Qを出力する制御
演算部、6は制御信号Qを入力として内燃機関の実回転
数を目標回転数に一致させるために必要な駆動電流を燃
料供給量調節装置2に与える駆動部である。
FIG. 1 shows an example of the configuration of an electronic governor device for an internal combustion engine according to the present invention. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an internal combustion engine for driving a predetermined load, and reference numeral 2 denotes an internal combustion engine. A fuel supply amount adjusting device for adjusting a fuel supply amount, 3 is a rotation number detector for outputting a rotation number detection signal Vf having a frequency proportional to the actual rotation number of the internal combustion engine 1, and 4 is proportional to a target rotation number of the internal combustion engine. A target speed setting device that outputs a target speed signal Vfo of the selected frequency, 5 is required for inputting the speed detection signal Vf and the target speed signal Vfo to match the actual engine speed to the target speed. A control operation section for calculating an operation amount of the fuel supply amount adjusting device and outputting a control signal Q for giving the operation amount; and 6 for inputting the control signal Q to make the actual rotational speed of the internal combustion engine coincide with the target rotational speed. Drive current necessary for the fuel supply amount adjustment device 2 Is a driving section that gives.

【0032】燃料供給量調節装置2は、内燃機関1への
燃料の供給量を調節するスロットルバルブ等の燃料供給
量調節手段7と、与えられた駆動電流Id の大きさに応
じた変位を生じる出力部を有して、該出力部の変位によ
り燃料供給量調節手段7を操作するアクチュエータ8と
からなっている。アクチュエータ8としては、電動機を
駆動源として出力アーム(出力部)を変位させるように
したものや、電磁石を駆動源としてプランジャや回転軸
(出力部)を変位させるようにしたものが従来から用い
られているが、本発明においてはいずれの形式のアクチ
ュエータを用いてもよい。
The fuel supply amount adjusting device 2 generates a fuel supply amount adjusting means 7 such as a throttle valve for adjusting the fuel supply amount to the internal combustion engine 1 and a displacement corresponding to the magnitude of the applied drive current Id. An actuator 8 having an output section and operating the fuel supply amount adjusting means 7 by displacement of the output section. As the actuator 8, an actuator configured to displace an output arm (output unit) using an electric motor as a drive source or an actuator configured to displace a plunger or a rotating shaft (output unit) using an electromagnet as a drive source is conventionally used. However, any type of actuator may be used in the present invention.

【0033】この例では、アクチュエータ8に与えられ
る駆動電流Id の増大に伴って燃料の供給量が増大する
ようにアクチュエータ8が構成されているものとする。
In this example, it is assumed that the actuator 8 is configured so that the supply amount of fuel increases as the drive current Id applied to the actuator 8 increases.

【0034】回転数検出器3は、1つのリラクタ3a1を
有して機関のクランク軸に取り付けられたロータ3a
と、該ロータのリラクタにより生じさせられる磁束の変
化を検出してパルス信号Pn を発生する信号発電子3b
とを有する周知の信号発生器3Aと、この信号発生器の
出力を望ましい形のパルス波形に整形する波形整形回路
20とからなっている。信号発生器3Aに用いる信号発
電子3bは、通常リラクタ3a1に対向する磁極部を先端
に有する鉄心と、該鉄心に巻回されたパルサコイルと、
該鉄心に磁気結合された永久磁石とを有していて、リラ
クタ3a1が鉄心の磁極部に対向し始める際、及びリラク
タ3a1が鉄心の磁極部との対向を終了する際にそれぞれ
鉄心中で生じる磁束の変化により、パルサコイルに極性
が異なるパルス信号Vs1及びVs2を誘起する。なおパル
サコイルを用いる代りに、ホールICなどの磁気センサ
と該磁気センサの出力をパルス波形に整形する波形整形
回路とを用いてパルス信号を得る場合もある。
The rotational speed detector 3 includes a rotor 3a having one reluctor 3a1 and mounted on the crankshaft of the engine.
And a signal generator 3b for detecting a change in magnetic flux generated by a reluctor of the rotor to generate a pulse signal Pn.
And a waveform shaping circuit 20 for shaping the output of the signal generator into a desired pulse waveform. The signal generator 3b used for the signal generator 3A includes an iron core having a magnetic pole portion facing the reluctor 3a1 at its tip, a pulsar coil wound around the iron core,
A permanent magnet that is magnetically coupled to the iron core, and is generated in the iron core when the reactor 3a1 starts to oppose the magnetic pole part of the iron core and when the reluctor 3a1 ends opposing the magnetic pole part of the iron core, respectively. Due to the change in the magnetic flux, pulse signals Vs1 and Vs2 having different polarities are induced in the pulsar coil. Instead of using the pulsar coil, a pulse signal may be obtained using a magnetic sensor such as a Hall IC and a waveform shaping circuit that shapes the output of the magnetic sensor into a pulse waveform.

【0035】図1の例では、信号発生器3Aが発生する
正負の極性のパルス信号Vs1及びVs2の内、いずれか一
方の極性のパルス信号を波形整形回路20を通して取り
出して、取り出した信号を立上りが速いパルス波形に整
形することにより、回転数検出用パルス(回転数検出信
号)Vf を得るようにしている。この回転数検出用パル
スは制御演算部5に与えられている。
In the example shown in FIG. 1, one of the positive and negative polarity pulse signals Vs1 and Vs2 generated by the signal generator 3A is extracted through the waveform shaping circuit 20, and the extracted signal rises. Is shaped into a faster pulse waveform to obtain a rotation speed detection pulse (rotation speed detection signal) Vf. The rotation speed detection pulse is given to the control calculation unit 5.

【0036】図示の例では、信号発生器3のリラクタが
1個だけ設けられているため、回転数検出用パルスVf
は、機関のクランク軸が1回転する間に所定の位置(信
号発生器のロータの取付け角度と信号発電子の取付け位
置とにより決まる)で1個だけ発生する。
In the illustrated example, since only one reluctor of the signal generator 3 is provided, the rotational speed detecting pulse Vf
Is generated at a predetermined position (determined by the mounting angle of the rotor of the signal generator and the mounting position of the signal generator) during one rotation of the crankshaft of the engine.

【0037】目標回転数設定器4は、水晶振動子により
発振周波数が一定に制御される基準発振器21と、該基
準発振器21の出力周波数を分周して目標回転数に比例
した周波数の目標回転数信号Vfoを出力する分周器22
とからなっている。
The target rotation speed setting device 4 includes a reference oscillator 21 whose oscillation frequency is controlled by a crystal oscillator, and a target rotation having a frequency proportional to the target rotation speed by dividing the output frequency of the reference oscillator 21. Frequency divider 22 that outputs number signal Vfo
It consists of

【0038】制御演算部5は、回転数検出信号Vf と目
標回転数信号Vfoとを入力とし、両入力信号の周波数の
差Fを電圧信号に変換して周波数偏差信号Vfcを出力す
る周波数偏差検出器23と、回転数検出信号Vf と目標
回転数信号Vfoとを入力とし、回転数検出信号Vf の位
相と目標回転数信号Vfoとの位相差φを検出して位相差
信号Vpcを出力する位相差検出器24と、周波数偏差信
号Vfcと位相差信号Vpcとを入力として、両入力信号の
大きさに応じてレベルが変化する制御信号(直流電圧信
号)Qを出力する演算回路25とを備えている。
The control operation unit 5 receives the rotation speed detection signal Vf and the target rotation speed signal Vfo, converts the frequency difference F between the two input signals into a voltage signal, and outputs a frequency deviation signal Vfc. A phase detector 23 receives a rotation speed detection signal Vf and a target rotation speed signal Vfo as inputs, detects a phase difference φ between the phase of the rotation speed detection signal Vf and the target rotation speed signal Vfo, and outputs a phase difference signal Vpc. A phase difference detector 24 and an arithmetic circuit 25 which receives a frequency deviation signal Vfc and a phase difference signal Vpc as inputs and outputs a control signal (DC voltage signal) Q whose level changes in accordance with the magnitude of both input signals. ing.

【0039】上記の構成において、周波数偏差検出器2
3は、周波数偏差Fに対して、図3(A)に示すように
レベルが変化する周波数偏差信号Vfcを出力する。図3
においてF2 は設定されたロック領域であり、F1 及び
F3 はそれぞれロック領域F2 を下回るアンダスピード
領域、及びロック領域を超えるオーバスピード領域であ
る。アンダスピード領域F1 では、周波数偏差信号Vfc
が高レベルの一定値(Hレベル)を保持し、ロック領域
F2 では、周波数偏差信号Vfcが周波数偏差Fの増大に
伴って直線的に減少していく。またオーバスピード領域
F3 では、周波数偏差信号Vfcが低レベルの一定値(L
レベル)を保持する。
In the above configuration, the frequency deviation detector 2
3 outputs a frequency deviation signal Vfc whose level changes with respect to the frequency deviation F as shown in FIG. FIG.
In the above, F2 is a set lock area, and F1 and F3 are an underspeed area below the lock area F2 and an overspeed area exceeding the lock area, respectively. In the underspeed region F1, the frequency deviation signal Vfc
Holds a high-level constant value (H level), and in the lock region F2, the frequency deviation signal Vfc decreases linearly as the frequency deviation F increases. Further, in the overspeed region F3, the frequency deviation signal Vfc has a low level constant value (L
Level) hold.

【0040】図示の例では、機関の回転数が目標回転数
に等しいとき(周波数偏差Fが0のとき)に、周波数偏
差信号VfcがHレベルとLレベルとの差の1/2のレベ
ルH/2をとるように設定されている。
In the illustrated example, when the rotation speed of the engine is equal to the target rotation speed (when the frequency deviation F is 0), the frequency deviation signal Vfc has a level H which is half the difference between the H level and the L level. / 2 is set.

【0041】位相差検出器24は、回転数検出信号Vf
の位相と目標回転数信号Vfoの位相とをデジタル的に比
較する比較器と、該比較器のデジタル出力を電圧信号に
変換するD/Aコンバータとからなっていて、回転数検
出信号Vf 及び目標回転数信号Vfoの位相差φに相当す
る電圧信号を位相差信号Vpcとして出力する。位相差検
出器24から出力される位相差信号Vpcは、例えば図3
(B)に示したように、位相差φが0から2πまで変化
する間に、位相差の増大に伴って(回転数の低下に伴っ
て)LレベルからHレベルまで直線的に増大し、位相差
が2πに達するとLレベルに戻る信号である。この例で
は、機関の回転数が目標回転数に等しいときに、回転数
検出信号と目標回転数信号との位相差がπに等しくなる
ように設定され、位相差がπに等しいときに、位相差信
号VpcがHレベルとLレベルとの差の1/2のレベルH
/2をとるように設定されている。
The phase difference detector 24 outputs the rotation speed detection signal Vf
And a D / A converter for converting the digital output of the comparator into a voltage signal. The comparator detects the rotation speed detection signal Vf and the target speed signal Vfo. A voltage signal corresponding to the phase difference φ of the rotation speed signal Vfo is output as a phase difference signal Vpc. The phase difference signal Vpc output from the phase difference detector 24 is, for example, as shown in FIG.
As shown in (B), while the phase difference φ changes from 0 to 2π, the phase difference linearly increases from the L level to the H level as the phase difference increases (as the rotation speed decreases), This signal returns to the L level when the phase difference reaches 2π. In this example, when the rotation speed of the engine is equal to the target rotation speed, the phase difference between the rotation speed detection signal and the target rotation speed signal is set to be equal to π. The phase difference signal Vpc has a level H which is 1 / of the difference between the H level and the L level.
/ 2 is set.

【0042】上記のような信号を出力する周波数偏差検
出器23及び位相差検出器24の部分は、電動機をPL
L制御するために市販されているモータ制御用ICに備
わっているものを利用することができる。
The frequency deviation detector 23 and the phase difference detector 24 which output the above-mentioned signals are connected to the motor by the PL.
In order to perform the L control, a motor control IC provided on the market can be used.

【0043】演算回路25は周波数偏差信号Vfcと位相
差信号Vpcとを所定の割合で加算して制御信号Qを出力
する。制御信号Qは、機関の回転数がアンダスピード領
域にあるとき及びオーバスピード領域にあるときにそれ
ぞれ最大レベルVmax 及び最小レベルVmin を保持し、
機関の回転数がロック範囲にあるときには、周波数偏差
信号及び位相差信号のレベルの増減に伴ってレベルが増
減する直流信号となる。周波数偏差検出器23は遅れ要
素を有するF/Vコンバータを用いるため、機関の実回
転数の変化に対する応答が悪いが、位相差検出器24は
周波数偏差検出器のように遅れ要素を持たないため、位
相差検出器24が出力する位相差信号は実回転数の変化
に迅速に追従して変化する。
The arithmetic circuit 25 adds the frequency deviation signal Vfc and the phase difference signal Vpc at a predetermined ratio and outputs a control signal Q. The control signal Q holds the maximum level Vmax and the minimum level Vmin when the engine speed is in the underspeed range and in the overspeed range, respectively.
When the rotation speed of the engine is within the lock range, the signal is a DC signal whose level increases and decreases as the levels of the frequency deviation signal and the phase difference signal increase and decrease. Since the frequency deviation detector 23 uses an F / V converter having a delay element, the response to a change in the actual engine speed is poor, but the phase difference detector 24 has no delay element unlike the frequency deviation detector. The phase difference signal output from the phase difference detector 24 changes quickly following the change in the actual rotational speed.

【0044】駆動部6は、制御信号Qを入力として該制
御信号によりパルス幅変調された駆動電流Id を燃料供
給量調節装置2に与える部分で、図4(A)に示したよ
うな三角波形または鋸波形のパルス幅変調用信号Vt を
出力するパルス幅変調用信号発生器26と、制御信号Q
をパルス幅変調用信号Vt と比較して、図4(B)に示
したように、パルス幅変調用信号Vt が制御信号Qを超
えている期間とパルス幅変調用信号Vt が制御信号Q以
下になっている期間とで状態(レベル)が異なる矩形波
状のパルス幅変調制御信号Vq を出力する比較器27
と、パルス幅変調制御信号Vq を入力として、該制御信
号Vq と同じ波形の駆動電流Id をアクチュエータ8に
与える駆動回路28とからなっている。
The drive section 6 receives the control signal Q as an input, and supplies a drive current Id pulse-width-modulated by the control signal to the fuel supply amount adjusting device 2. The drive section 6 has a triangular waveform as shown in FIG. Alternatively, a pulse width modulation signal generator 26 that outputs a sawtooth pulse width modulation signal Vt, and a control signal Q
Is compared with the pulse width modulation signal Vt, as shown in FIG. 4 (B), when the pulse width modulation signal Vt exceeds the control signal Q and when the pulse width modulation signal Vt is equal to or less than the control signal Q. The comparator 27 outputs a rectangular wave pulse width modulation control signal Vq whose state (level) is different from the period during which
And a drive circuit 28 which receives the pulse width modulation control signal Vq as an input and supplies a drive current Id having the same waveform as the control signal Vq to the actuator 8.

【0045】図示の例のように、駆動電流Id の増加に
伴って、燃料供給量を増加させるようにアクチュエータ
8が構成され、駆動回路28がパルス幅変調制御信号と
同じ波形の駆動電流Id を出力するように構成されてい
る場合、パルス幅変調制御信号Vq は、図4(B)に示
したように、パルス幅変調用信号Vt が制御信号Qを超
えている期間低レベルの状態を保持し、パルス幅変調用
信号Vt が制御信号Q以下になっている期間高レベルの
状態を保持する矩形波状の信号とする。
As shown in the illustrated example, the actuator 8 is configured to increase the fuel supply amount with the increase in the drive current Id, and the drive circuit 28 generates the drive current Id having the same waveform as the pulse width modulation control signal. When the pulse width modulation control signal Vq is configured to output, as shown in FIG. 4B, the pulse width modulation control signal Vq maintains a low level state while the pulse width modulation signal Vt exceeds the control signal Q. It is assumed that the signal is a rectangular wave signal that maintains a high level state while the pulse width modulation signal Vt is equal to or less than the control signal Q.

【0046】図1の電子ガバナ装置において、機関の回
転数がロック領域の回転数よりも低いとき(アンダース
ピード領域にあるとき)には、制御信号Qが最大レベル
を保持しているため、パルス幅変調制御信号Vq のデュ
ーティ比が100%となり、アクチュエータ8に与えら
れる駆動電流Id のデューティ比が100%となる。こ
れにより燃料供給量が最大になり、機関の回転数が上昇
させられる。回転数が上昇してロック領域に入ると、周
波数偏差信号Vfcのレベル及び位相差信号Vpcのレベル
が低下していくため、制御信号Qのレベルが低下してい
き、駆動電流Id のデューティ比が減少していく。回転
数が目標回転数に一致すると、制御信号Qのレベルの変
化が止まり、回転数を目標回転数に保つために必要な駆
動電流がアクチュエータ8に与えられる。
In the electronic governor device shown in FIG. 1, when the engine speed is lower than the lock speed (in the underspeed range), the control signal Q holds the maximum level. The duty ratio of the width modulation control signal Vq becomes 100%, and the duty ratio of the drive current Id applied to the actuator 8 becomes 100%. This maximizes the fuel supply and increases the engine speed. When the rotation speed increases and enters the lock region, the level of the frequency deviation signal Vfc and the level of the phase difference signal Vpc decrease, so that the level of the control signal Q decreases and the duty ratio of the drive current Id decreases. Decreasing. When the rotation speed matches the target rotation speed, the level of the control signal Q stops changing, and a drive current necessary to maintain the rotation speed at the target rotation speed is supplied to the actuator 8.

【0047】回転数が目標回転数よりも低くなると、制
御信号Qのレベルが低下するため、パルス幅変調制御信
号Vq のデューティ比が大きくなり、駆動電流Id のデ
ューティ比が大きくなる。これにより燃料の供給量が増
大させられるため、機関の回転数が上昇し、目標回転数
に戻される。
When the rotation speed becomes lower than the target rotation speed, the level of the control signal Q decreases, so that the duty ratio of the pulse width modulation control signal Vq increases and the duty ratio of the drive current Id increases. As a result, the fuel supply amount is increased, so that the engine speed increases and returns to the target engine speed.

【0048】また負荷の急減などにより回転数がオーバ
スピード領域に入った場合には、制御信号Qが最小レベ
ルに保持されるため、パルス幅変調制御信号Vq のデュ
ーティ比が0となり、駆動電流Id が零になる。これに
より燃料の供給量が最小値まで減少させられ、機関の回
転数が低下させられる。
When the rotational speed enters the overspeed region due to a sudden decrease in the load or the like, the control signal Q is kept at the minimum level, so that the duty ratio of the pulse width modulation control signal Vq becomes 0 and the drive current Id Becomes zero. As a result, the fuel supply amount is reduced to the minimum value, and the engine speed is reduced.

【0049】上記のように、回転数検出信号と目標回転
数信号との位相差を一定に保つように燃料の供給量を制
御する制御ループを設けると、位相差検出器24は、F
/Vコンバータのように大きな遅れ要素を持たないた
め、機関の回転数の変動が生じたときに、位相差信号の
変化により制御信号を迅速に変化させて、回転数の修正
動作を行わせることができ、制御の応答性を高めること
ができる。また周波数偏差を零にするように制御する制
御系で偏差が生じたとしても、位相差を一定にするよう
に制御する制御系によりその偏差を補正して、回転数を
目標回転数に一致させることができる。
As described above, by providing the control loop for controlling the fuel supply amount so as to keep the phase difference between the rotation speed detection signal and the target rotation speed signal constant, the phase difference detector 24
Since there is no large delay element unlike the / V converter, when the rotation speed of the engine fluctuates, the control signal is rapidly changed by the change of the phase difference signal to perform the rotation speed correction operation. And control responsiveness can be improved. Further, even if a deviation occurs in the control system that controls the frequency deviation to be zero, the deviation is corrected by the control system that controls the phase difference to be constant so that the rotation speed matches the target rotation speed. be able to.

【0050】なお上記の例では、周波数偏差信号Vfc及
び位相差信号Vpcがそれぞれ周波数偏差F及び位相差φ
に対して図3(A)及び(B)に示すように変化すると
したが、周波数偏差信号Vfcのレベルと周波数偏差Fと
の関係、及び位相差信号Vpcのレベルと位相差φとの関
係は、後段の回路の構成に応じて適宜に変更し得るもの
である。
In the above example, the frequency deviation signal Vfc and the phase difference signal Vpc correspond to the frequency deviation F and the phase difference φ, respectively.
3A and 3B, the relationship between the level of the frequency deviation signal Vfc and the frequency deviation F, and the relationship between the level of the phase difference signal Vpc and the phase difference φ are as follows. , Can be changed as appropriate according to the configuration of the subsequent circuit.

【0051】上記の例では、回転数検出信号と目標回転
数信号との位相差を一定にするように制御しているが、
回転数検出信号と目標回転数信号との位相差を零にする
ように制御してもよいのはもちろんである。
In the above example, the control is performed so that the phase difference between the rotation speed detection signal and the target rotation speed signal is constant.
It goes without saying that control may be performed so that the phase difference between the rotation speed detection signal and the target rotation speed signal is made zero.

【0052】上記の例のように、基準発振器21として
水晶発振器を用いると、周囲温度の変化や回路定数のば
らつき等の影響を受けずに安定な発振を行わせることが
できるため、目標回転数信号が周囲温度により変化した
り、回路素子の特性のばらつきにより変化したりするの
を防ぐことができ、製品出荷時の調整作業を省略するこ
とができる。
When a crystal oscillator is used as the reference oscillator 21 as in the above-described example, stable oscillation can be performed without being affected by changes in the ambient temperature and variations in circuit constants. It is possible to prevent the signal from changing due to the ambient temperature and from changing due to variations in the characteristics of the circuit elements, and it is possible to omit the adjustment work at the time of product shipment.

【0053】上記の例のように、機関のクランク軸にロ
ータを取付けた信号発生器により、機関のクランク軸の
一定の回転角度位置で、該クランク軸の1回転当たり1
個の割合で回転数検出用パルスを発生させて、該パルス
を回転数検出信号として用いるようにすると、内燃機関
の燃焼サイクルの変化に伴う回転数の細かい変動が制御
に影響を与えることがなくなるため、制御を安定に行わ
せることができる。
As in the above example, the signal generator having the rotor mounted on the crankshaft of the engine causes the signal to be generated at a constant rotation angle position of the crankshaft of the engine at one rotation of the crankshaft.
When the number of rotation detection pulses is generated at a ratio of the number of rotations and the pulse is used as the rotation number detection signal, the minute fluctuation of the rotation number accompanying the change of the combustion cycle of the internal combustion engine does not affect the control. Therefore, control can be stably performed.

【0054】上記の例では、機関のクランク軸に信号発
生器のロータを取付けて、クランク軸の1回転当り1個
の回転数検出用パルスを発生させているが、機関のクラ
ンク軸が1回転する間に1/2回転するカム軸に信号発
生器のロータを取付けて、該信号発生器がカム軸の1回
転当り1個発生する回転数検出用パルスを回転数検出信
号として用いても、上記と同様に、内燃機関の燃焼サイ
クルの変化に伴う回転数の細かい変動が制御に影響を与
えることがなくなるため、制御を安定に行わせることが
できる。カム軸に信号発生器のロータを取り付けて、該
信号発生器からカム軸の1回転当り1個の割合で回転数
検出用パルスを取り出すようにした場合、該回転数検出
用パルスはクランク軸の2回転当り1個の割合で発生す
ることになる。
In the above example, the rotor of the signal generator is mounted on the crankshaft of the engine to generate one rotation detection pulse per rotation of the crankshaft. The rotor of the signal generator is attached to the cam shaft that rotates by 間 に during the rotation, and the signal generator uses a rotation detection pulse generated once per rotation of the cam shaft as the rotation detection signal. In the same manner as described above, fine fluctuations in the number of revolutions caused by changes in the combustion cycle of the internal combustion engine do not affect the control, so that the control can be performed stably. When the rotor of the signal generator is mounted on the camshaft and the number of rotation detection pulses is extracted from the signal generator at a rate of one per rotation of the camshaft, the number of rotation detection pulses is equal to that of the crankshaft. It occurs at a rate of one per two rotations.

【0055】即ち、内燃機関の燃焼サイクルの変化に伴
う回転数の細かい変動の影響を受けることなく、安定な
制御を行わせるためには、クランク軸の1回転当り1個
の割合、または2回転当り1個(1回転当り0.5個)
の割合で回転数検出用パルスを発生させて、該回転数検
出用パルスを回転数検出信号として用いるようにすれば
よい。
In other words, in order to perform stable control without being affected by minute fluctuations in the number of revolutions caused by a change in the combustion cycle of the internal combustion engine, a ratio of one crankshaft per rotation or two rotations One per one (0.5 per rotation)
A pulse for detecting the number of revolutions may be generated at the ratio of, and the pulse for detecting the number of revolutions may be used as the number of revolutions detection signal.

【0056】本発明を実施するに際しては、1回転当り
多数個の回転数検出用パルスを発生する信号発生器を設
けて、該信号発生器の出力を回転数検出信号として用い
てもよいが、その場合、燃焼サイクルの変化に伴う回転
数の細かい変動が検出されるのを防いで制御の安定性を
高めるために、前述の(1)式または(2)式により決
まる内燃機関の燃焼サイクル変動周波数に等しい周波数
を有する回転数検出用パルスを発生するように回転数検
出器を構成するのが好ましい。
In practicing the present invention, it is possible to provide a signal generator for generating a number of rotation detection pulses per rotation and use the output of the signal generator as a rotation detection signal. In this case, in order to prevent detection of fine fluctuations in the rotational speed due to changes in the combustion cycle and to enhance control stability, the combustion cycle fluctuations of the internal combustion engine determined by the above-described equation (1) or (2) Preferably, the rotation speed detector is configured to generate a rotation speed detection pulse having a frequency equal to the frequency.

【0057】例えば、4サイクル4気筒内燃機関におい
ては、クランク軸が1回転する間に180度間隔で2回
爆発が行われるため、回転数検出用パルスを1回転当り
2回発生するように回転数検出器を構成すると、常にピ
ストンの同じ位置で回転数検出用パルスを発生させるこ
とができるため、燃焼サイクルの変化に伴う回転数の細
かい変動の影響を実質的に受けることなく、制御を行わ
せることができる。目標回転数が3600[rpm ]であ
る場合、機関は毎秒60(=3600/60)回転する
ので、機械角で180度間隔で発生するパルスの周波数
は60×2=120[Hz]となる。
For example, in a four-cycle four-cylinder internal combustion engine, two explosions are performed at 180-degree intervals during one rotation of the crankshaft, so that the rotation for detecting the rotation speed is generated twice per rotation. When the number detector is configured, the rotation speed detection pulse can be always generated at the same position of the piston, so that the control is performed substantially without being affected by the minute fluctuation of the rotation speed due to the change of the combustion cycle. Can be made. When the target rotational speed is 3600 [rpm], since the engine rotates 60 (= 3600/60) per second, the frequency of the pulse generated at 180-degree intervals in the mechanical angle is 60 × 2 = 120 [Hz].

【0058】一般に4サイクルn気筒の内燃機関の場合
には、機械角で2×360/n度毎に(1回転当りn/
2回)爆発が行われるため、目標回転数がNo である場
合には、等角度間隔で毎秒(No /60)×(n/2)
回爆発が行われることになる。従って4サイクルn気筒
内燃機関の場合には、前述の(1)式で定義した燃焼サ
イクル変動周波数fx =(No /60)×(n/2)
[Hz]に等しい周波数の回転数検出用パルスを発生す
るように回転数検出器を構成することにより、燃焼サイ
クルの変化に伴う回転数の細かい変動の影響を実質的に
受けることなく、制御を行わせることができる。
In general, in the case of an internal combustion engine having four cylinders and n cylinders, every 2 × 360 / n degrees of mechanical angle (n /
(2 times) Since the explosion is performed, if the target rotation speed is No, at equal angular intervals (No / 60) × (n / 2)
An explosion will occur. Therefore, in the case of a 4-cycle n-cylinder internal combustion engine, the combustion cycle fluctuation frequency fx = (No / 60) × (n / 2) defined by the above-mentioned equation (1).
By configuring the rotation speed detector to generate a rotation speed detection pulse having a frequency equal to [Hz], control can be performed substantially without being affected by fine fluctuations in the rotation speed due to changes in the combustion cycle. Can be done.

【0059】2サイクル機関の場合には、各気筒で1回
転当り1回爆発が行われ、n気筒の場合には、機関が1
回転する間にn回の爆発が等角度間隔で行われるため、
前述の(2)式で定義した燃焼サイクル変動周波数fx
=(No /60)×n[Hz]に等しい周波数の回転数
検出用パルスを発生させるように回転数検出器を構成す
ることにより、燃焼サイクルの変化に伴なう細い回転数
変動の影響を受けることなく制御を行わせることができ
る。
In the case of a two-cycle engine, an explosion is performed once per revolution in each cylinder.
Since n explosions are performed at equal angular intervals during rotation,
The combustion cycle fluctuation frequency fx defined by the above equation (2)
= (No / 60) x n [Hz] By configuring the rotation speed detector to generate a rotation speed detection pulse having a frequency equal to n [Hz], the influence of a fine rotation speed fluctuation accompanying a change in the combustion cycle can be reduced. Control can be performed without receiving.

【0060】上記のように、機関の燃焼サイクル変動周
波数に等しい周波数を有する回転数検出用パルスを発生
するように回転数検出器を構成すると、2サイクル機関
の場合も、4サイクル機関の場合も、常にピストンの同
じ位置で回転数検出用パルスを発生させて、安定に制御
を行わせることができる。
As described above, when the rotation speed detector is configured to generate a rotation speed detection pulse having a frequency equal to the combustion cycle fluctuation frequency of the engine, the two-cycle engine and the four-cycle engine can be used. In addition, the control can be stably performed by always generating the rotation speed detection pulse at the same position of the piston.

【0061】また4サイクル機関の場合には、既に述べ
たように、燃焼サイクル変動周波数の2倍の周波数に等
しい周波数を有する回転数検出用パルスを発生させるよ
うに回転数検出器を構成してもよい。この場合も、常に
ピストンの同じ位置で回転数検出用パルスを発生させる
ことができるので、燃焼サイクルの変化に伴なう細い回
転数変動の影響を受けることなく安定に制御を行わせる
ことができる。
In the case of a four-cycle engine, as described above, the rotation speed detector is configured to generate a rotation speed detection pulse having a frequency equal to twice the combustion cycle fluctuation frequency. Is also good. Also in this case, since the rotation speed detecting pulse can be always generated at the same position of the piston, the control can be stably performed without being affected by the fine rotation speed fluctuation accompanying the change of the combustion cycle. .

【0062】図2は本発明に係わる内燃機関用電子ガバ
ナ装置の他の構成例を示したもので、この例では、内燃
機関1の負荷として該機関に取り付けられている交流発
電機30の出力から回転数検出信号を得るように回転数
検出器3が構成されている。この場合、回転数検出器3
は、例えば、交流発電機30の出力の零点を検出してパ
ルスを発生する回路や、交流発電機30の一方の半波を
矩形波状に整形する波形整形回路と該波形整形回路の立
上りまたは立下りを微分してパルス信号を発生する回路
とを組み合わせた回路等からなっていて、機関の回転数
に比例した周波数のパルス信号を回転数検出信号Vf と
して出力する。その他の構成は図1に示した例と同様で
ある。
FIG. 2 shows another example of the configuration of an electronic governor for an internal combustion engine according to the present invention. In this example, the output of an AC generator 30 mounted on the internal combustion engine 1 is used as the load of the engine. The rotation speed detector 3 is configured to obtain a rotation speed detection signal from the rotation speed detection signal. In this case, the rotation speed detector 3
For example, a circuit for detecting a zero point of the output of the AC generator 30 to generate a pulse, a waveform shaping circuit for shaping one half-wave of the AC generator 30 into a rectangular wave, and a rise or a rise of the waveform shaping circuit It is composed of a circuit in which a circuit for generating a pulse signal by differentiating the down stream is combined, and outputs a pulse signal having a frequency proportional to the engine speed as a speed detection signal Vf. Other configurations are the same as those in the example shown in FIG.

【0063】図2に示したように、内燃機関の負荷とし
て機関に取り付けられている交流発電機の出力から回転
数検出信号を得るようにすると、特別に信号発生器を設
ける必要がないため、コストの低減を図ることができ
る。
As shown in FIG. 2, if the rotational speed detection signal is obtained from the output of the AC generator attached to the internal combustion engine as a load, there is no need to provide a special signal generator. Cost can be reduced.

【0064】また内燃機関の負荷として交流発電機が取
り付けられている場合、該発電機から負荷に流れる電流
を指示する電流計を駆動するために、負荷電流を検出す
る変流器が設けられることが多い。このような変流器が
設けられている場合には、該変流器の出力から回転数に
比例した周波数の信号を得るようにしてもよい。
When an AC generator is installed as a load of the internal combustion engine, a current transformer for detecting a load current is provided to drive an ammeter for indicating a current flowing from the generator to the load. There are many. When such a current transformer is provided, a signal having a frequency proportional to the rotation speed may be obtained from the output of the current transformer.

【0065】更に、内燃機関を点火する点火装置におい
ては、点火時期を定めるために機関の所定の回転角度位
置でパルス信号を発生する信号発生器を用いるが、この
信号発生器を回転数検出器として用いることもできる。
Further, in an ignition device for igniting an internal combustion engine, a signal generator for generating a pulse signal at a predetermined rotation angle position of the engine is used to determine the ignition timing. This signal generator is used as a rotation speed detector. Can also be used.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、遅れ要
素を持たない位相差検出器を用いて、回転数検出信号と
目標回転数信号との位相差を零または一定にするように
制御する制御ループを設けたので、制御系に問題になる
ような応答遅れが生じるのを防ぐことができる。位相差
検出器は、その出力にリップルを含まないため、制御演
算部にリップルが入力されて制御の安定性が損なわれる
のを防ぐことができる。また本発明において、位相差検
出器に加えて、周波数偏差検出器を設けて、回転数検出
信号と目標回転数信号との周波数偏差を設定範囲以下に
減少させ、かつ両信号の位相を一致させるか、または両
信号の位相差を一定にするように制御する構成をとった
場合には、周波数偏差を設定範囲以下に減少させる制御
動作により、内燃機関の回転数を速かに設定回転数に近
付けた後に、回転数検出信号と目標回転数信号との位相
差を零にするかまたは一定にするように制御が行われる
ので、機関の回転数が目標回転数に整定するまでに要す
る時間を短くすることができる。
As described above, according to the present invention, the phase difference between the rotation speed detection signal and the target rotation speed signal is made zero or constant by using the phase difference detector having no delay element. Since the control loop for controlling is provided, it is possible to prevent a response delay that may cause a problem in the control system. Since the output of the phase difference detector does not include a ripple, it is possible to prevent the stability of control from being impaired due to the input of the ripple to the control operation unit. In the present invention, in addition to the phase difference detector, a frequency deviation detector is provided to reduce the frequency deviation between the rotation speed detection signal and the target rotation speed signal to a set range or less, and to match the phases of both signals. Or, if a configuration is adopted in which the phase difference between the two signals is controlled to be constant, the rotation speed of the internal combustion engine is quickly increased to the set rotation speed by the control operation of reducing the frequency deviation to a set range or less. After approaching, control is performed so that the phase difference between the rotation speed detection signal and the target rotation speed signal becomes zero or constant, so the time required for the engine rotation speed to settle to the target rotation speed is reduced. Can be shorter.

【0067】更に本発明において、内燃機関に負荷とし
て取り付けられている交流発電機の出力から回転数検出
信号を得るように回転数検出器を構成した場合には、回
転数を検出するために特別の検出器を設ける必要がなく
なるので、制御系の構成を簡単にすることができる。
Further, in the present invention, when the rotation speed detector is configured to obtain the rotation speed detection signal from the output of the AC generator mounted as a load on the internal combustion engine, a special Therefore, the configuration of the control system can be simplified.

【0068】また本発明において、内燃機関の燃焼サイ
クル変動周波数または燃焼サイクル変動周波数の2倍の
周波数に等しい周波数を有する回転数検出用パルスを回
転数検出信号として発生するように回転数検出器を構成
した場合には、常にピストンの同じ位置で回転数検出信
号を発生させることができるため、燃焼サイクルの変化
に伴う回転数の細かい変動の影響を受けることなく、安
定な制御を行わせることができる。
Further, in the present invention, a rotation speed detector is provided such that a rotation speed detection pulse having a frequency equal to the combustion cycle fluctuation frequency of the internal combustion engine or a frequency equal to twice the combustion cycle fluctuation frequency is generated as a rotation speed detection signal. With this configuration, the rotation speed detection signal can always be generated at the same position of the piston, so that stable control can be performed without being affected by minute fluctuations in the rotation speed due to changes in the combustion cycle. it can.

【0069】更に本発明において、内燃機関のクランク
軸の1回転当たり1個または2回転当り1個の割合で回
転数検出用パルスを発生する信号発生器を回転数検出器
として用いた場合にも、燃焼サイクルの変化に伴う回転
数の細かい変動の影響を受けることなく、安定な制御を
行わせることができる。
Further, in the present invention, even when a signal generator for generating a rotation speed detecting pulse at a rate of one per one rotation or one per two rotations of a crankshaft of an internal combustion engine is used as a rotation speed detector. In addition, stable control can be performed without being affected by minute fluctuations in the number of revolutions due to changes in the combustion cycle.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係わる内燃機関用電子ガバナ装置の構
成例を示したブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of an electronic governor device for an internal combustion engine according to the present invention.

【図2】本発明に係わる内燃機関用電子ガバナ装置の他
の構成例を示したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing another configuration example of the electronic governor device for an internal combustion engine according to the present invention.

【図3】(A)は図1の電子ガバナ装置において用いる
周波数偏差検出器から得られる周波数偏差信号と周波数
偏差との関係を示した線図である。(B)は同電子ガバ
ナ装置において用いる位相差検出器から得られる位相差
信号と位相差との関係を示した線図である。
FIG. 3A is a diagram illustrating a relationship between a frequency deviation signal and a frequency deviation obtained from a frequency deviation detector used in the electronic governor device of FIG. 1; (B) is a diagram showing a relationship between a phase difference signal obtained from a phase difference detector used in the electronic governor device and the phase difference.

【図4】図1の電子ガバナ装置において用いる駆動部6
の各部の信号波形を示した線図である。
FIG. 4 is a drive unit 6 used in the electronic governor device of FIG.
FIG. 3 is a diagram showing signal waveforms of respective parts of FIG.

【図5】従来の内燃機関用電子ガバナ装置の構成を示し
たブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a conventional electronic governor device for an internal combustion engine.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…内燃機関、2…燃料供給量調節装置、3…回転数検
出器、4…目標回転数設定器、5…制御演算部、6…駆
動部、7…燃料供給量調節手段、8…アクチュエータ、
21…基準発振器、22…分周器、23…周波数偏差検
出器、24…位相差検出器、25…演算回路、26…パ
ルス幅変調用信号発生器、27…比較器、28…駆動回
路。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine, 2 ... Fuel supply amount adjustment device, 3 ... Rotation speed detector, 4 ... Target rotation speed setting device, 5 ... Control operation unit, 6 ... Drive unit, 7 ... Fuel supply amount adjustment means, 8 ... Actuator ,
Reference numeral 21 denotes a reference oscillator, 22 denotes a frequency divider, 23 denotes a frequency deviation detector, 24 denotes a phase difference detector, 25 denotes an arithmetic circuit, 26 denotes a signal generator for pulse width modulation, 27 denotes a comparator, and 28 denotes a drive circuit.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 負荷を駆動する内燃機関への燃料の供給
量を調節する燃料供給量調節装置と、前記内燃機関の実
回転数を示す回転数検出信号を出力する回転数検出器
と、前記内燃機関の目標回転数を与える目標回転数信号
を出力する目標回転数設定器と、前記回転数検出信号と
目標回転数信号とを入力として実回転数を目標回転数に
一致させるために必要な前記燃料供給量調節装置の操作
量を与える制御信号を出力する制御演算部と、前記制御
信号を入力として前記内燃機関の実回転数を目標回転数
に一致させるために必要な駆動電流を前記燃料供給量調
節装置に与える駆動部とを備えた内燃機関用電子ガバナ
装置において、 前記回転数検出器は、前記内燃機関の実回転数に比例し
た周波数の信号を前記回転数検出信号として出力するよ
うに構成され、 前記目標回転数設定器は、目標回転数に相当する周波数
の信号を前記目標回転数信号として出力するように構成
され、 前記制御演算部は、前記回転数検出信号の位相と目標回
転数信号の位相とをデジタル的に比較して得た両信号の
位相差を電圧信号に変換して位相差信号を出力する位相
差検出器と、前記位相差信号を入力として前記回転数検
出信号及び目標回転数信号の位相差を零とするかまたは
該位相差を一定にするように前記位相差信号に応じてレ
ベルが変化する信号を前記制御信号として発生する演算
回路とを備えていることを特徴とする内燃機関用電子ガ
バナ装置。
A fuel supply amount adjusting device for adjusting a fuel supply amount to an internal combustion engine that drives a load; a rotation speed detector that outputs a rotation speed detection signal indicating an actual rotation speed of the internal combustion engine; A target rotation speed setting device that outputs a target rotation speed signal that gives a target rotation speed of the internal combustion engine, and a rotation speed detection signal and a target rotation speed signal that are required to input an actual rotation speed to the target rotation speed. A control operation unit that outputs a control signal that provides an operation amount of the fuel supply amount adjustment device; and a drive current that is required to match an actual rotation speed of the internal combustion engine to a target rotation speed with the control signal as an input. An electronic governor device for an internal combustion engine, comprising: a drive unit provided to a supply amount adjusting device; wherein the rotation speed detector outputs a signal having a frequency proportional to an actual rotation speed of the internal combustion engine as the rotation speed detection signal. To The target rotation speed setter is configured to output a signal having a frequency corresponding to the target rotation speed as the target rotation speed signal, and the control operation unit determines a phase of the rotation speed detection signal and a target rotation speed. A phase difference detector that converts the phase difference between the two signals obtained by digitally comparing the phases of the number signals into a voltage signal and outputs a phase difference signal, and the rotation speed detection signal having the phase difference signal as an input. And an arithmetic circuit for generating, as the control signal, a signal whose level changes according to the phase difference signal so as to make the phase difference of the target rotation speed signal zero or to keep the phase difference constant. An electronic governor device for an internal combustion engine, comprising:
【請求項2】 負荷を駆動する内燃機関への燃料の供給
量を調節する燃料供給量調節装置と、前記内燃機関の実
回転数を示す回転数検出信号を出力する回転数検出器
と、前記内燃機関の目標回転数を与える目標回転数信号
を出力する目標回転数設定器と、前記回転数検出信号と
目標回転数信号とを入力として実回転数を目標回転数に
一致させるために必要な前記燃料供給量調節装置の操作
量を与える制御信号を出力する制御演算部と、前記制御
信号を入力として前記内燃機関の実回転数を目標回転数
に一致させるために必要な駆動電流を前記燃料供給量調
節装置に与える駆動部とを備えた内燃機関用電子ガバナ
装置において、 前記回転数検出器は、前記内燃機関の実回転数に比例し
た周波数の信号を前記回転数検出信号として出力するよ
うに構成され、 前記目標回転数設定器は、目標回転数に相当する周波数
の信号を前記目標回転数信号として出力するように構成
され、 前記制御演算部は、前記回転数検出信号の位相と目標回
転数信号の位相とをデジタル的に比較して得た両信号の
位相差を電圧信号に変換して位相差信号を出力する位相
差検出器と、前記回転数検出信号と前記目標回転数信号
とを入力として両入力信号の周波数偏差を電圧信号に変
換して周波数偏差信号を出力する周波数偏差検出器と、
前記位相差信号及び周波数偏差信号を入力として前記位
相差を零または一定にし、周波数偏差を零にするように
前記位相差信号及び周波数偏差信号に応じてレベルが変
化する信号を前記制御信号として出力する演算回路とを
備えていることを特徴とする内燃機関用電子ガバナ装
置。
2. A fuel supply amount adjusting device for adjusting an amount of fuel supplied to an internal combustion engine that drives a load, a rotation speed detector that outputs a rotation speed detection signal indicating an actual rotation speed of the internal combustion engine, A target rotation speed setting device that outputs a target rotation speed signal that gives a target rotation speed of the internal combustion engine, and a rotation speed detection signal and a target rotation speed signal that are required to input an actual rotation speed to the target rotation speed. A control operation unit that outputs a control signal that provides an operation amount of the fuel supply amount adjustment device; and a drive current that is required to match an actual rotation speed of the internal combustion engine to a target rotation speed with the control signal as an input. An electronic governor device for an internal combustion engine, comprising: a drive unit provided to a supply amount adjusting device; wherein the rotation speed detector outputs a signal having a frequency proportional to an actual rotation speed of the internal combustion engine as the rotation speed detection signal. To The target rotation speed setter is configured to output a signal having a frequency corresponding to the target rotation speed as the target rotation speed signal, and the control operation unit determines a phase of the rotation speed detection signal and a target rotation speed. A phase difference detector that converts the phase difference between the two signals obtained by digitally comparing the phases of the number signals into a voltage signal and outputs a phase difference signal, and the rotation speed detection signal and the target rotation speed signal. A frequency deviation detector that converts the frequency deviation of both input signals into a voltage signal and outputs a frequency deviation signal,
With the phase difference signal and the frequency deviation signal as inputs, the phase difference is set to zero or constant, and a signal whose level changes according to the phase difference signal and the frequency deviation signal so as to make the frequency deviation zero is output as the control signal. An electronic governor device for an internal combustion engine, comprising:
【請求項3】 前記負荷は交流発電機であり、 前記回転数検出器は、前記交流発電機の出力から前記回
転数検出信号を得るように構成されていることを特徴と
する請求項1または2に記載の内燃機関用電子ガバナ装
置。
3. The method according to claim 1, wherein the load is an AC generator, and the rotation speed detector is configured to obtain the rotation speed detection signal from an output of the AC generator. 3. The electronic governor device for an internal combustion engine according to 2.
【請求項4】 前記回転数検出器は、前記内燃機関の燃
焼サイクル変動周波数または該燃焼サイクル変動周波数
の2倍の周波数の回転数検出用パルス信号を前記回転数
検出信号として出力するように構成されていることを特
徴とする請求項1または2に記載の内燃機関用電子ガバ
ナ装置。
4. The rotation speed detector is configured to output a rotation speed detection pulse signal having a combustion cycle fluctuation frequency of the internal combustion engine or a frequency twice as high as the combustion cycle fluctuation frequency as the rotation speed detection signal. The electronic governor device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the electronic governor device is provided.
【請求項5】 前記回転数検出器は、前記内燃機関のク
ランク軸の1回転当り1個または2回転当り1個の割合
で回転数検出用パルスを発生する信号発生器からなって
いる請求項1または2に記載の内燃機関用電子ガバナ装
置。
5. The rotation speed detector comprises a signal generator for generating a rotation speed detection pulse at a rate of one per one rotation or one per two rotations of a crankshaft of the internal combustion engine. 3. The electronic governor device for an internal combustion engine according to 1 or 2.
【請求項6】 前記目標回転数設定器は、水晶振動子ま
たはセラミック振動子により発振周波数が一定に制御さ
れる基準発振器の出力周波数を分周して前記目標回転数
検出信号を得るように構成されていることを特徴とする
請求項1ないし5のいずれか1つに記載の内燃機関用電
子ガバナ装置。
6. The target rotation speed setting device is configured to divide the output frequency of a reference oscillator whose oscillation frequency is controlled to be constant by a crystal oscillator or a ceramic oscillator to obtain the target rotation speed detection signal. The electronic governor device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 5, wherein the electronic governor device is provided.
【請求項7】 負荷を駆動する内燃機関への燃料の供給
量を調節する燃料供給量調節装置と、前記内燃機関の実
回転数を示す回転数検出信号を出力する回転数検出器
と、前記内燃機関の目標回転数を与える目標回転数信号
を出力する目標回転数設定器と、前記回転数検出信号と
目標回転数信号とを入力として実回転数を目標回転数に
一致させるために必要な前記燃料供給量調節装置の操作
量を与える制御信号を出力する制御演算部と、前記制御
信号を入力として前記内燃機関の実回転数を目標回転数
に一致させるために必要な駆動電流を前記燃料供給量調
節装置に与える駆動部とを備えた内燃機関用電子ガバナ
装置において、 前記目標回転数設定器は、水晶振動子またはセラミック
振動子により周波数が一定に制御される基準発振器と、
該基準発振器の出力周波数を分周して前記目標回転数に
相当する周波数の信号を前記目標回転数信号として出力
する分周器とを備えてなり、 前記回転数検出器は、前記内燃機関のクランク軸の1回
転当り1個または2回転当り1個の割合で回転数検出用
パルスを等角度間隔で発生する信号発生器からなり、 前記制御演算部は、前記回転数検出信号の位相と目標回
転数信号の位相とをデジタル的に比較して得た両信号の
位相差を電圧信号に変換して出力する位相差検出器と、
前記回転数検出信号と前記目標回転数信号とを入力とし
て両入力信号の周波数偏差に相当する電圧信号を出力す
る周波数偏差検出器と、前記位相差検出器の出力及び周
波数偏差検出器の出力を入力として前記位相差を零また
は一定にし、周波数偏差を零にするように前記位相差信
号及び周波数偏差信号に応じてレベルが変化する信号を
前記制御信号として出力する演算回路とを備えているこ
とを特徴とする内燃機関用電子ガバナ装置。
7. A fuel supply amount adjusting device for adjusting an amount of fuel supplied to an internal combustion engine driving a load, a rotation speed detector for outputting a rotation speed detection signal indicating an actual rotation speed of the internal combustion engine, A target rotation speed setting device that outputs a target rotation speed signal that gives a target rotation speed of the internal combustion engine, and a rotation speed detection signal and a target rotation speed signal that are required to input an actual rotation speed to the target rotation speed. A control operation unit that outputs a control signal that provides an operation amount of the fuel supply amount adjustment device; and a drive current that is required to match an actual rotation speed of the internal combustion engine to a target rotation speed with the control signal as an input. An electronic governor device for an internal combustion engine including a drive unit for supplying to a supply amount adjusting device, wherein the target rotation speed setter is a reference oscillator whose frequency is controlled to be constant by a crystal oscillator or a ceramic oscillator,
A frequency divider that divides an output frequency of the reference oscillator and outputs a signal having a frequency corresponding to the target rotation speed as the target rotation speed signal. A signal generator for generating rotation speed detection pulses at equal angular intervals at a rate of one rotation per one rotation of the crankshaft or one rotation per two rotations of the crankshaft; A phase difference detector that converts the phase difference between the two signals obtained by digitally comparing the phase of the rotation speed signal into a voltage signal and outputs the voltage signal;
A frequency deviation detector that receives the rotation speed detection signal and the target rotation speed signal and outputs a voltage signal corresponding to a frequency deviation between both input signals, and outputs an output of the phase difference detector and an output of the frequency deviation detector. An arithmetic circuit that outputs, as the control signal, a signal whose level changes according to the phase difference signal and the frequency deviation signal so that the phase difference is set to zero or constant as input and the frequency deviation is set to zero. An electronic governor device for an internal combustion engine, comprising:
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012154183A (en) * 2011-01-21 2012-08-16 Oppama Kogyo Kk Engine speed detection device having auxiliary power generator
CN110963073A (en) * 2019-12-24 2020-04-07 中航贵州飞机有限责任公司 Multipurpose airplane wheel speed signal simulation system

Cited By (3)

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CN110963073B (en) * 2019-12-24 2022-12-09 中航贵州飞机有限责任公司 Multipurpose airplane wheel speed signal simulation system

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